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相似文献
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1.
氮是植物生长过程中需求量最大的基础元素,直接影响植物的生长发育和形态建成.氮肥过量施用导致植物氮素利用效率(NUE)下降,不仅造成氮肥浪费,也导致土壤面源污染,给农业可持续发展带来了严峻挑战,已引起全球范围内的广泛关注.硝态氮(NO3-)是植物利用的主要无机氮源,研究NO3-的吸收和转运对提高NUE具有现实意义.综述了...  相似文献   

2.
植物吸收转运无机氮的生理及分子机制   总被引:5,自引:0,他引:5  
氮是植物生长必需的营养元素。植物从土壤中吸收的氮素主要是NO3-和NH4 等无机氮源。植物吸收NO3-和NH4 的系统均有高亲和转运系统(high-affinity transport system,HATS)和低亲和转运系统(low-affinity transport system,LATS)之分。近10多年的研究已对这些转运系统的分子基础有了较好的理解,本文着重对近年来植物吸收无机氮分子机制的研究进展进行了综述。  相似文献   

3.
植物吸收转运无机氮的生理及分子机制   总被引:1,自引:0,他引:1  
李新鹏  童依平 《植物学报》2007,24(6):714-725
氮是植物生长必需的营养元素。植物从土壤中吸收的氮素主要是NO3-和NH4 +等无机氮源。植物吸收NO3-和NH4+的系统均有高亲和转运系统(high-affinity transport system, HATS)和低亲和转运系统(low-affinity transport system, LATS)之分。近10多年的研究已对这些转运系统的分子基础有了较好的理解, 本文着重对近年来植物吸收无机氮分子机制的研究进展进行了综述。  相似文献   

4.
莴笋对不同形态氮素的反应   总被引:12,自引:2,他引:12  
探讨了不同形态氮素对莴笋生长发育的影响及其营养特性。结果表明,莴笋幼苗根系对NH4^+ -N的亲和力稍大于NO3^- -N的亲和力;分别供给NO3^- -N+NO3^- -N及NH4^+ -N,莴笋的生物学产量和吸N量均依次递减(分别为100:56.9:12.4,100:48.9:8.6),因此在水培条件下,NO3^- -N是最适合莴笋生长发育的氮源,NH4^+ -N与NO3^- -N各占50%时对莴笋的生长发育已有一定的抑制作用,仅以NH4^+ -N作氮源则莴笋很难生长;NH4^+ -N与NO3^- -N各占50%时,莴笋倾向于吸收较多的NH4^+ -N,而且在培养不同阶段NH4^+/NO3^-吸收比例均大于1,莴笋表现出喜铵性,但NH4^+ -N并非莴笋很适合的氮源;营养液中NO3^- -N不足,主要影响莴笋茎叶的生长,而NH4^+ -N所占比例达50%时,莴笋根系生长受到抑制,且有明显的受害症状;以NO3^- -N作氮源预培养两周,以含微量NO3^- -N的自来水为水源,再单独以NH4^+ -N为氮源,对莴笋生长有极大的促进作用,同时还大幅度降低了体内硝酸盐的含量。尿素作氮源莴笋未出现受害症状,但莴笋的生长发育状况明显劣于其它氮源。  相似文献   

5.
简要概述了近年来重金属超富集植物在重金属吸收、转运和耐毒机制的一些进展.以及抗生物胁迫的可能机制。  相似文献   

6.
拟南芥无机氮素转运蛋白及其磷酸化调控研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
张曦  林金星  单晓昳 《植物学报》2016,51(1):120-129
氮元素是植物必需的营养元素之一, 氮素供需失衡会严重影响植物的生长发育。无机氮(硝酸根NO3-和铵根NH4+)是植物体内氮素的主要来源, 对其有效吸收和利用依赖于多种类型转运蛋白的协同作用。其中, 部分无机氮素转运蛋白的活性受到可逆磷酸化作用的精准调控。该文将对模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中硝酸根和铵根转运蛋白的分类、结构、定位和功能特点等进行总结, 并重点对可逆磷酸化调控转运蛋白的分子机制加以阐述。  相似文献   

7.
植物对硅的吸收转运机制研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
硅(Si)能缓解生物与非生物胁迫对植物的毒害作用,Si的吸收转运是由Si转运蛋白介导的.最近,多个Si转运蛋白(Lsi)基因相继在水稻、大麦和玉米中被克隆出来,并在Si的吸收转运机制方面取得了很大进展.水稻OsLsi在根组织中呈极性分布,OsLsi1定位在根外皮层和内皮层凯氏带细胞外侧质膜,负责将外部溶液中的单硅酸转运到皮层细胞内.OsLsi2定位在凯氏带细胞内侧质膜,在外皮层中负责将Si输出到通气组织质外体中,在内皮层与OsLsi1协同作用将Si转运到中柱中.导管中的Si通过蒸腾流转运到地上部,再由定位在叶鞘和叶片木质部薄壁细胞靠近导管一侧的OsLsi6负责木质部Si的卸载和分配.在大麦和玉米中,ZmLsi1/HvLsi1定位在根表皮和皮层细胞外侧质膜负责Si的吸收,然后Si通过共质体途径被转运到内皮层凯氏带细胞中,再由ZmLsi2/HvLsi2输出转运到中柱中.ZmLsi6在细胞中的定位和活性与OsLsi6相似,推测其可能具有类似的功能,但大麦Lsi6至今未见报道.所以,Si转运机制仍需要进一步研究.  相似文献   

8.
在大田试验条件下,研究了施肥方式(滴灌施肥和沟施)和施氮量(单次每株25、50、75 g)对欧美108杨人工林土壤氮素垂向运移动态的影响.结果表明:不同施肥方式和施氮量下,土壤中铵态氮和硝态氮含量均随土层深度的增加而降低;滴灌施肥下铵态氮和硝态氮主要集中在0~40 cm土层,随时间变化呈先升后降的变化趋势,分别于施肥后第5天和第10 天达到最大值(211.1和128.8 mg·kg-1).沟施下铵态氮和硝态氮主要集中在0~20 cm土层,硝态氮含量随时间呈逐渐增加的变化趋势,于施肥后第20天达到最大值(175.7 mg·kg-1),但铵态氮随时间无显著变化;滴灌施肥下氮素在土壤中的有效时长约为20 d,而沟施下氮素在土壤中有效时长超过20 d.滴灌施肥下,土壤中铵态氮和硝态氮的含量和运移距离均随施氮量的增加而增加;沟施下,施氮量越高土壤中硝态氮含量越高,但对铵态氮含量无显著影响.滴灌施肥下林地土壤中尿素的水解、硝化速率和运移深度均高于沟施,且施氮量越大,氮素在深层土壤的积累量越高.结合欧美108杨根系和土壤氮素分布特征,滴灌施肥能够为更大的细根分布区提供氮素,更适用于人工林培育.当单次施氮量为每株50 g时,既可保证细根主要分布区内有较高含量的氮分布又不会造成淋溶,肥料利用效率可能更高.  相似文献   

9.
不同氮素形态比例对五味子幼苗生长特性的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
以2年生五味子苗木为试验材料,在田间条件下,施以铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)不同比例,分析了叶片可溶性蛋白、叶绿素含量、根系及茎叶中全氮含量、生物量等季节的动态变化规律,探讨了不同氮素形态比例对五味子苗木生长的影响。结果表明,五味子苗木在不同生长时期对不同氮素形态的吸收和利用存在明显差异,NH4+-N和NO3--N对五味子幼苗生长有显著的联合效应。在五味子生长前期,五味子主要以吸收和同化NH4+-N为主,并以铵态氮和硝态氮比例为75∶25时地上部生物量积累较多;而在五味子生长的中后期,五味子主要以NO3--N吸收和同化为主,并以铵态氮和硝态氮比例为25∶75时地上部生物量积累较多。  相似文献   

10.
稻田土壤中N的渗漏损失研究   总被引:11,自引:2,他引:11  
应用大型原状土柱渗漏计研究稻田中N渗漏损失的基本规律及其机制,初步探明硝态氮淋失是稻田土壤中N淋失的重要形式之一,双季稻种植期间的硝态氮淋失量可达20kg·ha-1,N肥用量及品种对N淋失有明显影响,建议每季水稻的N肥用量不超过150kg·ha-1  相似文献   

11.
Regulation of mineral nitrogen uptake in plants   总被引:15,自引:0,他引:15  
In the biosphere plants are exposed to different forms of N, which comprise mineral and organic N forms in soils as well as gaseous NH3, NOx, and molecular N2 in the atmosphere. The form of N uptake is mainly determined by its abundance and accessibility, which make and the most important N forms for plant nutrition under agricultural conditions. With minor importance, the form of N uptake is also subject to plant preferences, by which plants maintain their cation/anion balance during uptake. However, some species seem to have an obligatory preference which even prevents their growth on certain other N sources. In general, uptake of a certain N form closely matches the growth-related demand of the plant, at least when N transport to the root surface is not limiting. In addition, many plants accumulate large pools of N during vegetative growth which are remobilized in the generative stage. As a consequence, systems responsible for N transport need to be tightly regulated in their expression and activity upon sensing N availability and plant demand. Employing the tools of molecular genetics, the first plant genes encoding transporters for inorganic N have recently been isolated and characterized. These data can now complete the wealth of physiological and nutritional studies on N uptake. The present article will focus on the uptake of and into root cells and tries to link data derived from physiological, genetic and molecular studies.  相似文献   

12.
杨文亭  李志贤  舒磊  王建武 《生态学报》2011,31(20):6108-6115
通过田间试验探讨了甘蔗//大豆1 ∶ 1、1 ∶ 2间作模式和施氮(300 kg/hm2,525 kg/hm2)水平对甘蔗鲜重产量、甘蔗单株氮含量、土壤硝态氮、铵态氮以及微生物量氮的影响。结果表明:减量施氮(300 kg/hm2)水平下,间作甘蔗鲜重产量较单作显著下降,但间作的土地当量比均大于1,且大豆产量为1.52和3.25 t/hm2。不同施氮水平对甘蔗鲜重无显著影响,施氮水平和种植模式对甘蔗单株氮吸收量、甘蔗收获后土壤硝态氮和微生物量氮均无显著影响。土壤氮素随甘蔗大豆的不同生长时期而变化,在甘蔗分蘖末期(大豆收获期)达到最低值,此时期减量施氮水平下甘蔗//大豆间作模式(1 ∶ 1)土壤硝态氮显著高于单作。综合以上结果,从提高土地利用率和保护农业生态环境考虑,甘蔗//大豆间作模式下减量施氮具有一定的可行性。  相似文献   

13.
Old-growth forest stands of mixed species composition provide the opportunity to study species-specific influences on soil properties. We monitored rates of nitrogen mineralization, nitrification and an index of ammonium and nitrate uptake in a mixed old-growth stand of Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii), western hemlock (Tsuga heterophylla) and western redcedar (Thuja plicata) over a two-year period. Litter and mineral soil (0–10-cm depth) were sampled adjacent to ten large trees of each species. After initial characterization of litter and soil, buried bags were incubated in both layers for ca. 2-month intervals. Soil and litter pH was lowest near western hemlocks. Nitrification, nitrate concentrations, and percent uptake as nitrate differed among the tree species; rates were highest near western redcedars. For all species, percent nitrification and nitrate uptake rate were higher in soil than in litter. The results indicate species-specific effects on ammonium and nitrate production and uptake within this forest type.The research described in this article has been funded in part by the US Environmental Protection Agency. This document has been prepared at the EPA Environmental Research Laboratory in Corvallis, Oregon, through Contract No. 68-C8-0006 to ManTech Environmental Technology, Inc. It has been subjected to the Agency's peer and administrative review and approved for publication. Mention of trade names or commercial products does not constitute endorsement or recommendation for use.The research described in this article has been funded in part by the US Environmental Protection Agency. This document has been prepared at the EPA Environmental Research Laboratory in Corvallis, Oregon, through Contract No. 68-C8-0006 to ManTech Environmental Technology, Inc. It has been subjected to the Agency's peer and administrative review and approved for publication. Mention of trade names or commercial products does not constitute endorsement or recommendation for use.  相似文献   

14.
15.
种植密度和施氮水平对小麦吸收利用土壤氮素的影响   总被引:9,自引:0,他引:9  
2011-2013小麦季,在大田条件下设置2个氮肥水平(180和240kgN· hm-2)和3个种植密度(135、270和405万·hm-2),并将15N-尿素分别标记在20、60和100 cm土层处,研究种植密度-施氮互作对小麦吸收、利用土壤氮素及硝态氮残留量的影响.结果表明:种植密度从135万·hm-2增加至405万·hm-2,小麦在20、60和100 cm土层的15N吸收量分别增加1.86、2.28和2.51 kg·hm-2,地上部氮素积累量和吸收效率分别提高12.6%和12.6%,氮素利用效率降低5.4%;施氮量由240 kg N·hm-2降至180 kg N·hm-2,小麦在20、60 cm土层的15N吸收量分别降低4.11和1.21 kg·hm-2,在100 cm土层的15N吸收量增加1.02 kg·hm-2,地上部氮素积累量平均降低13.5%,氮素吸收效率和利用效率分别提高9.4%和12.2%.施氮180kg N·hm-2+种植密度为405万·hm-2处理与施氮240 kg N·hm-2+种植密度为270或405万·hm-2处理相比,其籽粒产量无显著差异,深层土壤氮素的吸收量显著提高,氮素吸收效率和利用效率分别提高13.4%和11.9%,O~ 200 cm土层的硝态氮积累量及100~ 200 cm土层硝态氮分布比例降低.在适当降低氮肥用量条件下,通过增加种植密度可以促进小麦吸收深层土壤氮素,减少土壤氮素残留,并保持较高的产量水平.  相似文献   

16.
《植物生态学报》2018,42(11):1120
外来植物入侵对土壤氮循环和氮有效性的影响是入侵成功或进一步加剧的重要原因。通过对比相同研究地点入侵区域和无入侵区域的土壤原位氮状态差异, 探讨了外来植物入侵对土壤氮有效性的影响程度和生理生态学机制。基于107篇相关研究文献数据的整合, 发现植物入侵区域相对于无入侵区域土壤总氮、铵态氮、硝态氮、无机氮、微生物生物量氮含量显著增加, 增幅分别为(50 ± 14)%、(60 ± 24)%、(470 ± 115)%、(69 ± 25)%、(54 ± 20)%。土壤硝态氮含量增幅较大反映硝化作用增强, 这可能增加入侵植物硝态氮利用以及喜硝植物的共存。温带地区植物入侵后土壤的硝态氮含量增幅显著高于亚热带地区。固氮植物入侵后土壤的总氮和无机氮含量增幅均显著高于非固氮植物入侵。木本和常绿植物入侵后土壤的总氮含量增幅分别高于草本和落叶植物入侵; 而土壤铵态氮含量的增幅没有显著差异且与固氮入侵植物占比无明显关系; 然而硝态氮含量的增幅普遍较高且与固氮入侵植物占比显著正相关。外来入侵植物固氮功能以及凋落物质量和数量是影响土壤氮矿化和硝化过程的关键因素。该研究为理解外来植物入侵成功和加剧的机制以及入侵植物功能性状与土壤氮动态之间的关系提供了新的见解。  相似文献   

17.
外来植物入侵对土壤氮循环和氮有效性的影响是入侵成功或进一步加剧的重要原因。通过对比相同研究地点入侵区域和无入侵区域的土壤原位氮状态差异, 探讨了外来植物入侵对土壤氮有效性的影响程度和生理生态学机制。基于107篇相关研究文献数据的整合, 发现植物入侵区域相对于无入侵区域土壤总氮、铵态氮、硝态氮、无机氮、微生物生物量氮含量显著增加, 增幅分别为(50 ± 14)%、(60 ± 24)%、(470 ± 115)%、(69 ± 25)%、(54 ± 20)%。土壤硝态氮含量增幅较大反映硝化作用增强, 这可能增加入侵植物硝态氮利用以及喜硝植物的共存。温带地区植物入侵后土壤的硝态氮含量增幅显著高于亚热带地区。固氮植物入侵后土壤的总氮和无机氮含量增幅均显著高于非固氮植物入侵。木本和常绿植物入侵后土壤的总氮含量增幅分别高于草本和落叶植物入侵; 而土壤铵态氮含量的增幅没有显著差异且与固氮入侵植物占比无明显关系; 然而硝态氮含量的增幅普遍较高且与固氮入侵植物占比显著正相关。外来入侵植物固氮功能以及凋落物质量和数量是影响土壤氮矿化和硝化过程的关键因素。该研究为理解外来植物入侵成功和加剧的机制以及入侵植物功能性状与土壤氮动态之间的关系提供了新的见解。  相似文献   

18.
The effect of NO2 fumigation on root N uptake and metabolism was investigated in 3-month-old spruce (Picea abics L. Karst) seedlings. In a first experiment, the contribution of NO2 to the plant N budget was measured during a 48 h fumigation with 100mm3m?3 NO2. Plants were pre-treated with various nutrient solutions containing NO2 and NH4+, NO3? only or no nitrogen source for 1 week prior to the beginning of fumigation. Absence of NH4+ in the solution for 6d led to an increased capacity for NO3? uptake, whereas the absence of both ions caused a decrease in the plant N concentration, with no change in NO3? uptake. In fumigated plants, NO2 uptake accounted for 20–40% of NO3? uptake. Root NO3? uptake in plants supplied with NH4+plus NO3? solutions was decreased by NO2 fumigation, whereas it was not significantly altered in the other treatments. In a second experiment, spruce seedlings were grown on a solution containing both NO2 and NH4+ and were fumigated or not with 100mm3m?3 NO2 for 7 weeks. Fumigated plants accumulated less dry matter, especially in the roots. Fluxes of the two N species were estimated from their accumulations in shoots and roots, xylem exudate analysis and 15N labelling. Root NH4+ uptake was approximately three times higher than NO3? uptake. Nitrogen dioxide uptake represented 10–15% of the total N budget of the plants. In control plants, N assimilation occurred mainly in the roots and organic nitrogen was the main form of N transported to the shoot. Phloem transport of organic nitrogen accounted for 17% of its xylem transport. In fumigated plants, neither NO3? nor NH4+ accumulated in the shoot, showing that all the absorbed NO2 was assimilated. Root NO3? reduction was reduced whereas organic nitrogen transport in the phloem increased by a factor of 3 in NO2-fimugated as compared with control plants. The significance of the results for the regulation of whole-plant N utilization is discussed.  相似文献   

19.
根系氮吸收过程及其主要调节因子   总被引:5,自引:0,他引:5  
氮(N)是植物根系吸收最多的矿质元素之一.全球变化将使土壤中N的有效性发生改变,影响陆地生态系统碳分配格局与过程.研究根系N吸收及其调控对预测生态系统结构和功能具有重要理论意义.由于土壤中存在多种形态的N源,长期的生物进化和环境适应导致植物根系对不同形态N的吸收部位、机理及调控有较大差别.因此,植物长期生长在以某一形态N源为主的土壤上就形成了不同的N吸收机制和策略.本文简述了近年来在植物根系N吸收和调控方面的最新研究进展,重点评述了不同形态N在土壤中的生物有效性,根系N吸收部位,N在木质部中的装载和运输,不同形态N(NO3^-、NH4^+和有机氮)的吸收机制,以及根系N吸收的自身信号调控和环境因子对根系N吸收的影响.在此基础上,提出了目前根系N吸收研究中存在的几个问题.  相似文献   

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